מדריך ג'יפולוג לדיפרנציאל טויוטה 8 אינץ'

דיפרנציאל 8 אינץ' של טויוטה קיבל את שמו מקוטר הקורונה, 8 אינץ' או 203 מ"מ. הדיפרנציאל הזה הוא רכיב נפוץ מאוד בדגמי השטח השונים של טויוטה בסרנים אחוריים ובסרנים קדמיים חיים.  במדריך זה נסקור את סוגיו השונים, ואת אופן האחזקה שלו. המדריך מוגבל לדיפרנציאלים הנפוצים ברכבי השטח של טויוטה המצויים בישראל דיפרנציאל אחורי של היילקס, פוראנר, ופראדו, ודיפרנציאל קדמי של היילקס עד 97' ושל לנדקרוזר מסדרות 70 ו80.

ראשית, קצת סדר בבלאגן- איזה דיפרנציאל מותקן באיזה רכב, ועם אילו יחסי העברה מקוריים?

הסוגים השונים שייכים לשתי משפחות כלליות - דיפרנציאלים בעלי 2 סטליטים, ודיפרנציאלים בעלי 4 סטליטים (ראה תמונות לזיהוי בהמשך). האחרונים חזקים משמעותית, ולכן הם המועדפים להתקנה ברכב שטח. באופן רשמי, בכל רכבי השטח של טויוטה שנמכרו בארץ, הסרן האחורי היה נעול חשמלי, או מוגבל החלקה. שני הסוגים  הם בעלי 4 סטליטים. בסרן הקדמי החי בהיילקסים הדיפרנציאל הוא פתוח 2 סטליטים. בסרן הקדמי החי בלנדקרוזרים (סדרה 70 ו80), הדיפרנציאל הוא פתוח 4 סטליטים רברס-קאט, פיניון גבוה וכאופציה ננעל חשמלי.

מעבר למה שמצוין בטבלה, טויוטה, במשך השנים, שיווקו כלי רכב עם הרבה אופציות, יחסי העברה שונים, נעילות, דיפרנציאלים מוגבלי החלקה ועוד. אם יש במגרש פירוקים סרן, ואתם לא בטוחים מה יש בפנים- הכי בטוח זה לספור שיניים, או סיבובים על מנת לדעת את יחס ההעברה. בנוסף, על הבורג של הפלאנג' יש צבע, המשמש גם הוא לזיהוי יחס ההעברה.

בתמונה משמאל בורג עם סימון צהוב, שמשמעותו יחס של 4.56:1

אם הסרן הוא מקורי ומורכב על רכב נתון,  כדאי לבדוק את קוד הסרן. בנספח בסוף המדריך תמצאו  הסבר מפורט על הקודים השונים ומשמעותם.

הדיפרנציאלים הנפוצים בארץ הם:

*קחו את הטבלה בעירבון מוגבל! ישנם דגמים ותתי דגמים במהלך השנים עם יחסי העברה שונים. נשמח מאד לקבל מידע בדוק שיאפשר לנו לעדכן את הטבלה.

תמונות להשוואה בין שלושה דיפרנציאלים אופייניים

 שימו לב למבנה הפתוח של בית דיפרנציאל שני סטליטים בדומה לדיפרנציאלים בסרני דנה של ג'יפים, לעומת המבנה הסגור של מוגבל ההחלקה והנעול. שימו לב למנגנון הנעילה, למזלג השילוב ולמנוע השילוב החיצוני.

    דיפרנציאל פתוח 2 סטליטים (מסרן קדמי של היילקס 96)

  דיפרנציאל מוגבל החלקה (מסרן אחורי של היילקס 96)

  דיפרנציאל ננעל חשמלי (מסרן אחורי של פראדו)

תאימות דיפרנציאלי 8 אינץ' בסרנים שונים

באופן עקרוני, אפשר ומקובל להחליף דיפרנציאל 8 אינץ' אחד במשנהו. לכולם נכנסות אותן ציריות בקוטר 1.31 אינץ' ו30 שיני הזחה (splines). באופן מעשי, הסרן, ובית הדיפרנציאל  (האוזינג) שונים בין הסרנים עם ובלי נעילה חשמלית. כמו כן יש להתייחס להתאמת יחסי ההעברה השונים. המשמעות היא שעל מנת להרכיב, לדוגמה, נעילה הלקוחה מסרן אחורי של פראדו במקום דיפרנציאל פתוח בסרן קדמי של היילקס, יש להחליף יחסי העברה, לבצע התאמה פיזית של הסרן לדיפרנציאל הכוללת חיתוך, קדיחה והברזת חורים, וכמובן לבנות צמת הפעלה חדשה.

ישנם הבדלים נוספים, פנימיים, בין דיפרנציאלים פתוחים ומוגבלי החלקה לבין הנעולים:

בדיפרנציאל הננעל, שרוול הקריסה (crush sleeve) קצר יותר (כיוון שמסבי הפיניון גדולים יותר).

מסבים- בדיפרנציאלים הנעולים, מסבי הצד שונים זה מזה, וגדולים יותר ממסבי הצד בדיפרנציאל פתוח. מסב הפיניון התחתון גדול משמעותית מזה של דיפרנציאל פתוח, וגם מסב הפיניון העליון שונה. הבדלים אלו משמעותיים בעת החלפת יחס העברה בדיפרנציאל, אם נעשה שימוש בקורונה ופיניון משומשים. לנוחותכם, ריכוז מק"טים של מסבים בדיפרנציאלים השונים. שימו לב- המק"טים הרשומים הם של יצרנים ספציפיים (ברובם של KOYO ). אין בעיה להשתמש במסבים של יצרנים אחרים, אבל חשוב לוודא שהמידות זהות. אם נתקלתם במק"טים תחליפים- כתבו לנו, ונוסיף אותם למדריך.

שפה משותפת בעזרת שרטוטי פיצוץ ותמונות:

 פיניונים שונים- מסבים ושרוולים קורסים במידות שונות, אך האורך הכולל נשאר זהה, וניתן להחליף בין הפיניונים בדיפרנציאלים השונים.

 דיפרנציאל פתוח 2 סטליטים (קדמי של היילקס) מול דיפרנציאל ננעל. שימו לב להבדלים במסבי הפיניון, באורך השרוול הקורס, ובמסבי בית הסטליטים. בדיפרנציאל הננעל, מסב גדול במיוחד בצד של הפעלת הנעילה.

דיפרנציאל פתוח/ מוגבל החלקה - מסבים קטנים:

מסב פיניון קטן (קרוב לפלאנג')- KOYO TRA0607RYR-N

מסב פיניון גדול (קרוב לגג"ש)- KOYO TR708030

מסבי בית סטליטים- NACHI E32010J

דיפרנציאל ננעל:

מסב פיניון קטן (קרוב לפלאנג')- KOYO STA3072 או KOYO TR0607J-1

מסב פיניון גדול (קרוב לגג"ש)- KOYO TR070904-1-N

מסב בית סטליטים גדול- KOYO 32915JR-N

מסב בית סטליטים קטן- KOYO TR100802-Z

 מק"ט שרוול קורס ומחז"ש ציר פיניון לדיפרנציאל ננעל

מק"טים מסבי פיניון לדיפרנציאל ננעל

שיפוץ דיפרנציאל: למה, בכלל לשפץ דיפרנציאל? (תקלות נפוצות יותר ופחות)

הכשל הנפוץ ביותר הוא בלאי (שחיקה או התחממות) של מסבי בית הסטליטים (מסבי צד). התקלה מתבטאת בשריקה מהדיפרנציאל ("סרן בוכה") כתוצאה ממרווח גדול בין הקורונה לפיניון. תקלה זו נפוצה בסביבות ה 200,000 ק"מ. הזנחה של התקלה תוביל בהכרח לכשלים כבדים נוספים, ואין להזניח את החלפת המסבים. לצורך החלפת המסבים אין צורך לפרק את הפיניון (אלא אם כן בבדיקה מתגלה שמסבי הפיניון בלויים- חופש בציר הפיניון).

בלאי בקורונה-פיניון: בד"כ כתוצאה מחופש גדול מדי ביניהם, למשל בגלל מסבים שחוקים שלא הוחלפו בזמן, או כתוצאה מגובה פיניון לא נכון. בנוסף, נוצרת שחיקה בשיניים כתוצאה מחוסר שמן או שמן מזוהם. חובה להחליף קורונה פיניון כסט- משומש או חדש. החלפת קורונה ופיניון כרוכה בהחלפת כל המסבים.

פריצת מחזיר שמן פיניון- לא דורשת שיפוץ מלא, אלא רק פירוק הפלאנג', חליצת מחזיר השמן והחזרתו. אם פרץ מחזיר השמן- בדוק את מצב הנשם. באופן כללי מחזירי שמן פורצים או מבוץ שהתקשה על גביהם, או כתוצאה מנשם סתום. הזנחת החלפת הנשם עלולה להוביל לתקלה הנדירה של שחיקת מסבי פיניון.

בלאי (שחיקה/ התחממות) מסבי פיניון- כתוצאה ממחזיר שמן שפרץ או חוסר שמן, או שמן מזוהם. התקלה מתבטאת בחופש בציר הפיניון.

שבירת סטליטים- כתוצאה מעומס גדול מדי על הדיפרנציאל. תקלה נפוצה, יחסית, רק בלנדקרוזרים המודרניים - 90, פראדו והלאה (ששוקלים הרבה, בעלי מנוע חזק, ועם סרן 8", שלא כמו בלנדקרוזרים הישנים יותר- סדרות 70-80-100 עם סרן אחורי חזק יותר). נסיעה, אפילו קצרה, עם סטליטים שבורים, עלולה להוביל להחרבה מוחלטת של הדיפרנציאל.

החלפת יחסי העברה יזומה- לדוגמה- בהתקנת דיפרנציאל ננעל בסרן פתוח/מוגבל החלקה, או  כדי לפצות על הגדלת צמיגים.

מצב התחלתי

האיבר השלישי - להלן בקיצור "הדיפרנציאל" מפורק מהסרן, מונח על השולחן, נקי.

כלי עבודה ייעודיים:

-חולץ מסבים

-כלי לתפיסת הפלאנג' (בניה עצמית, יש שרטוט בסוף)

-מכבש (פרס) הידראולי

-אינדיקאטור חוגן

בדיקה ראשונית

בדוק חופשים בציר הפיניון, בציר הדיפרנציאל, וחופש בין הקורונה לפיניון. סובב את הדיפרנציאל ושים לב לרעשים מכיוון המסבים. הבדיקה המקדימה נותנת אינדיקציה לגבי מצב החלקים השונים בדיפרנציאל, והצורך בהחלפתם, לפני פירוקו. שים לב- לרוב, הסיבה לשיפוץ אינה הכשל היחיד בדיפרנציאל. על פי רוב, יש נזקים נוספים שלא התגלו טרם פירוק הדיפרנציאל מהרכב. 

פירוק  האיבר השלישי

בדיפרנציאל עם נעילה- הסר מבית הדיפרנציאל את מנוע הנעילה.

סמן את מיקום ואוריינטציית מכסי המסבים בעזרת מכת מדגש או צבע. הסימון נועד להבטיח שכל מכסה יחזור למקומו במדויק. בדיפרנציאל נעול, המסבים בשני הצדדים שונים, ואין אפשרות להתקין את המכסים באופן שגוי.

אני מסמן על מכסה אחד נקודה אחת בצד אחד, שתי נקודות בצד שני, ועל בית הדיפרנציאל נקודה ושתי נקודות בהתאם. על המכסה השני אני מסמן רק נקודה אחת בצד אחד, ונקודה על הבית בהתאם. חשוב לשים לב שלא מסומנות נקודות מפירוקים קודמים- זה עשוי לבלבל...

בעזרת מפתח 12 מ"מ הסר את האבטחות של חוגות המסבים. בעזרת מפתח 17 מ"מ, פתח והסר את ארבעת הברגים של מכסי המסבים.

הוצא ממקומם את המכסים, ביחד עם הקסבות וטבעות הכוונון. הוצא את הדיפרנציאל- שים אותו בצד.

פירוק קורונה (במידה ורלוונטי)

בעזרת מברג שטוח, יישר את כל פחיות האבטחה של בורגי הקורונה.

בעזרת בוקסה 17 מ"מ פתח את כל הברגים, פרט לשניים שנמצאים אחד מול השני. פתיחת שני הברגים האחרונים צריכה להתבצע תוך כדי הצמדת הקורונה למקומה בעזרת היד, כדי שלא תיכלב על בית הסטליטים. לעתים יש לדפוק עם פטיש את הקורונה החוצה.

אני ממליץ לשים את הבית כולו על שולחן, ולדפוק עם פטיש פלסטיק על היקף הקורונה תוך כדי סיבוב הבית. 

הנח את בית הדיפרנציאל על השולחן עם הפלאנג' כלפי מעלה.

בעזרת מפתח 30 מ"מ, וכלי לתפיסת הפלאנג' (ראה בסוף הכתבה), פתח את האום שמהדק את הפלאנג' למקומו. שים לב שעל האום יש מעיכה שמפריעה לו להיפתח. אם לא עושים שימוש בפטיש אוויר, צריך לפתוח את המעיכה קודם לפתיחת האום. פטיש אוויר יפתח את האום למרות המעיכה.

הוצא את הפיניון ממקומו, ועליו המסב התחתון, ושרוול קורס. הדרך הנוחה ביותר היא על ידי הנחת הדיפרנציאל בפרס, ולחיצת הפיניון כלפי מטה, אך לעתים מכה או שתיים עם פטיש תוציא את הפיניון ממקומו.

חלוץ מחזיר שמן, והוצא דסקית מרווח ומסב פיניון עליון (הצד שקרוב לפלאנג'). אין מניעה להוציא את מחזיר השמן באופן "אלים". אם הגענו לכאן- מחליפים אותו ממילא.

חלוץ מסב פיניון תחתון והוצא דסקית מרווח.

ניקוי ובדיקה

נקה היטב את כל החלקים, בדגש על המסבים וגלגלי השיניים. בדוק את המסבים, חפש סימני התחממות (גלילים בצבע כחול או חום אדמדם), שחיקה או "גומות". כל אלו פוסלים את המסבים.

בדוק ויזואלית את גלגלי השיניים (קורונה ופיניון)- שחיקה לא אחידה, או לא ממורכזת באופן קיצוני- מעידה על כיוון לקוי של המרווח ביניהם. שחיקה ניכרת תגרום לרעשים מהדיפרנציאל.

דיפרנציאל ננעל נקי ומוכן להרכבה

הרכבת פיניון

בעזרת מכבש הידראולי, הרכב דסקית מרווח ואת מסב הפיניון התחתון (זה שצמוד לגג"ש) על הפיניון.

השחל שרוול קורס חדש על הפיניון, הכנס את הפיניון למקומו בבית הדיפרנציאל, הנח במקומו את מסב הפיניון העליון, ואת הפלאנג' (ללא דסקית מרווח ומחזיר שמן). סגור בכוח יד את אום הפלאנג'.

הנח את בית הדיפרנציאל עם הפיניון על הפרס, פלאנג' כלפי מטה, גג"ש פיניון כלפי מעלה. לחץ לאט ובעדינות על הגג"ש מול הפלאנג'. פעולה זו לוחצת את המיסבים אחד כלפי השני, ליצירת עומס מוקדם, מושיבה את המסב העליון במקומו, ותוך כדי כך מועכת את השרוול הקורס. אנחנו רוצים עומס מוקדם בין שני מסבי הפיניון, אבל עומס קטן. לשם כך, תוך כדי לחיצה איטית, מסובבים את בית הדיפרנציאל סביב הפיניון. כשמרגישים התנגדות קלה לסיבוב, מפסיקים את הלחיצה- על מנת לא לגרום לעומס מוקדם גדול מדי.

בחזרה לשולחן- בעזרת בוקסה 30 מ"מ על גבי מד מומנט  (עם מחוג, לא ידית  מומנט עם "קליקים"), מסובבים את הפיניון בתוך הבית. העומס המוקדם שיצרנו אמור לתת התנגדות לסיבוב כך שמד המומנט יראה 1.9 עד 2.5 ניוטון-מטר (עם מיסבים חדשים), או 0.9 עד 1.3 ניוטון- מטר (עם מיסבים משומשים) עם תחילת הסיבוב. עם העומס המוקדם קטן מדי- אפשר ללחוץ עוד קצת (חזרה לשלב הקודם). אם העומס המוקדם גדול מדי- בעיה... חלוץ את המסב העליון בלי להרוס אותו, שרוול קורס חדש, וחזרה להרכבת הפיניון, הפעם יותר בזהירות.

הרכבת קורונה

...ונתחיל בהכנת מרק קורונה. חמם שמן (או מים) ל100 מעלות. הנח את הקורונה בנוזל החם למשך כחצי שעה. כיוון שהפלדה קרה והנוזל חם, הוא יתקרר מיד. צריך להמשיך ולחמם, או להחליף את הנוזל כל כמה דקות. זהירות לא לחמם את הנוזל ל120 מעלות או יותר- זה לא יצא טעים (טעם של פלדה שעברה הרפיה). כשהקורונה חמה, לובשים כפפות ומרכיבים אותה למקומה על בית הסטליטים- כדאי שיהיה בורג אחד לפחות על הבית כדי לוודא שהקורונה ממוקמת נכון והברגים ייכנסו למקום.

הקורונה מתקררת תוך שניות. אם היא התקררה, צריך לעזור לה להיכנס למקום עם פטיש פלסטיק (להכות על ההיקף תוך סיבוב הבית, כדי שלא תיכלב). כשהקורונה (בעזרת הפטיש) מורכבת על הבית ככה שאפשר להכניס כמה כריכות מכל בורג, להרכיב לפחות חמישה ברגים ולהתחיל להדק אותם בצורת כוכב, כל פעם קצת, והם יימשכו את הקורונה למקומה עד להצמדה מלאה.

הדק  את הברגים למומנט 97 ניוטון- מטר ונעל אותם בעזרת פחיות האבטחה.

הנח את בית הסטליטים במקומו בבית הדיפרנציאל, הרכב קסבות על המסבים, ומכסי מסבים על הקסבות. הדק את ברגיי מכסי המסבים בכוח יד. הברג למקומם את טבעות הכוונון. בעת הרכבת טבעות הכוונון, שים לב שהן מוברגות כהלכה בתוך מכסי המסבים. יישר את מכסי המסבים כך שהתבריג של טבעות הכוונון יהיה רציף.

כשטבעות הכוונון מתברגות כהלכה, ומוברגות 5-6 כריכות, הדק את בורגי מכסי המסבים למומנט 78 ניוטון-מטר, ופתח בחזרה סיבוב אחד, על מנת לאפשר סיבוב טבעות הכוונון וכיוון מרווח קורונה- פיניון.

הברג את שתי הטבעות פנימה, עד שקשה להבריג אותן.

כיוון מרווח קורונה- פיניון

הברגת החוגה בצד הקורונה פנימה מקטינה את המרווח. הברגת החוגה הרחוקה מהקורונה פנימה- מגדילה את המרווח. בדיפרנציאל ננעל- הברגת החוגה הגדולה פנימה- מקטינה את המרווח. הברגת החוגה הקטנה פנימה- מגדילה את המרווח.

בדוק את המרווח (Backlash) בין הקורונה לפיניון, על ידי תפיסת הפלאנג' וסיבוב הקורונה. המרווח הרצוי הוא 0.13 עד 0.18 מ"מ. הדרך הנכונה לבדוק את המרווח היא בעזרת אינדיקטור חוגן בעל בסיס מגנטי (ראו איור משמאל) המונח מול אחת משיני הקורונה. למרות זה, אני משתמש באינדיקטור רק בשלב האחרון של הכיוון, כשהמרווח הגיע לטווח הרצוי.

אם המרווח גדול מדי באופן מורגש, פתח את החוגה הרחוקה מהקורונה מעט, וסגור את החוגה בצד הקורונה, עד שקשה לסגור אותה. בדוק שוב את המרווח.

אם המרווח קטן מדי באופן מורגש, פתח מעט את החוגה בצד הקורונה, וסגור את השנייה. בדוק שוב את המרווח.

כשהמרווח מכוון כהלכה, בדוק חופש צירי של בית הדיפרנציאל, על ידי הזזתו בכיוון ציר המסבים. החופש הצירי צריך להיות 0, כלומר- יש עומס ראשוני קטן על המסבים. אם יש חופש, סגור את החוגה הרחוקה מהקורונה עד להיעלמות החופש. לאחר מכן, בדוק שנית את מרווח הקורונה- פיניון וכוון שוב, אם נדרש.

מרח משחת צבע לגלגלי שיניים על שלוש- ארבע שיניים צמודות בקורונה. סובב את הדיפרנציאל בכיוון הנסיעה, ובדוק את צורת שטח המגע בין הקורונה לפיניון. כוון שוב מרווח קורונה פיניון, אם יש צורך. שים לב- בדיפרנציאל ישן שטח המגע יראה כאילו גובה הפיניון מכוון נמוך מדי- זה מקובל, כל עוד שטח המגע הוא על השיניים ולא מחוץ להן. אם גובה הפיניון גבוה מדי- יש למעוך את השרוול הקורס עוד מעט. 

נעל את חוגות הכיוון בעזרת הלשונית, הדק בעזרת מפתח 12 מ"מ את הלשונית למקומה.

בעזרת בוקסה 30 מ"מ, פתח את אום הידוק הפלאנג', הכנס למקומה את דסקית המרווח, והכנס מחזיר שמן חדש. החזר את הפלאנג' למקומו, והדק את האום למומנט 196 ניוטון- מטר. בדוק שוב את העומס המוקדם על מסבי הפיניון. אם העומס גדול מהרצוי- החלף שרוול קורס לשרוול קורס חדש. אם העומס קטן מהרצוי- הגדל את מומנט ההידוק של האום, 13 ניוטון מטר בכל פעם, עד לקבלת העומס הרצוי..

בעזרת ספריי צבע שחור מט (או כל צבע אחר שבא לך) צבע מבחוץ את בית הדיפרנציאל (זה בשביל היופי), ובעזרת משהו חד, רשום עליו במקום בולט את מועד השיפוץ, ויחס ההעברה בדיפרנציאל (זה בשביל הדורות הבאים).

הכנת כלי לתפיסת פלאנג'ים

חומר גלם: סרגל פלדה בעובי 6-8 מ"מ, ברוחב 15-20 מ"מ, ובאורך 500-700 מ"מ.

סמן בעזרת הפלאנג' את שתי נקודות הקידוח.

קדח לקוטר 11 מ"מ.

הכנס ברגים בקוטר של כ10 מ"מ, באורך של כ30 מ"מ. אפשר לרתך פיק לתפיסת הברגים למקום. ייתכן ותידרש השחזה קלה על מנת לאפשר לכלי להיצמד למקומו בלי הפרעה לבוקסה.

רצוי לחרוט על הכלי "טויוטה" לזיהוי בעתיד.

נספח - טבלת הסבר לקוד הסרן

לוחית הזיהוי של הדגם נמצאת בהיילקס בתא המנוע, במרכז קיר האש, ומכילה הרבה נתונים שימושיים. בשורה התחתונה, קבוצת המספרים השלישית (A בשביל Axle. הקבוצה הראשונה היא קוד צבע Color, השנייה קוד רמת גימור TRim, והרביעית קוד התמסורת, או גיר, TransMission)  היא קוד זיהוי הסרן. בדוגמא המצולמת מדובר בהיילקס רגיל מודל 97', קוד הסרן הוא G254. האות מתארת את סוג הדיפרנציאל על פי קוטר הקורונה - G אומר קוטר 8 אינץ'. שתי הספרות אחרי האות מזהים את יחס ההעברה - 25 משמעותו על פי הטבלה המצ"ב 4.556:1. הספרה האחרונה מציינת את תת סוג הדיפרנציאל. במקרה זה, 4 משמעותו דיפרנציאל עם 4 סטליטים (פיניונים באנגלית, אנחנו נצמדים למינוח המקובל) לא מוגבל החלקה. ברכב הנ"ל הדיפרנציאל הוא ננעל - איננו יודעים איפה זה בא לידי ביטוי בקוד. יתכן שזה הL בסוף קוד הדגם LN105L.